use std::{fmt, mem};
use std::fmt::{Display, Formatter};

pub(crate) fn print() {
    println!("\n类型 ============");

    primitives();
    literals_and_operators();
    tuple();
    array_and_slice();
}

/*
 标量类型（scalar type）
    有符号整数（signed integers）：i8、i16、i32、i64、i128 和 isize（指针宽度）
    无符号整数（unsigned integers）： u8、u16、u32、u64、u128 和 usize（指针宽度）
    浮点数（floating point）： f32、f64
    char（字符）：单个 Unicode 字符，如 'a'，'α' 和 '∞'（每个都是 4 字节）
    bool（布尔型）：只能是 true 或 false
    单元类型（unit type）：()。其唯一可能的值就是 () 这个空元组
    尽管单元类型的值是个元组，它却并不被认为是复合类型，因为并不包含多个值。

 复合类型（compound type）
    数组（array）：如 [1, 2, 3]
    元组（tuple）：如 (1, true)
 */
fn primitives() {
    // 变量可以给出类型说明。
    let logical: bool = true;

    let a_float: f64 = 1.0;  // 常规说明
    let an_integer = 5i32; // 后缀说明

    // 否则会按默认方式决定类型。
    let default_float = 3.0; // `f64`
    let default_integer = 7;   // `i32`

    // 类型也可根据上下文自动推断。
    let mut inferred_type = 12; // 根据下一行的赋值推断为 i64 类型
    inferred_type = 4294967296i64;

    // 可变的（mutable）变量，其值可以改变。
    let mut mutable = 12; // Mutable `i32`
    mutable = 21;

    // 报错！变量的类型并不能改变。
    // mutable = true;

    // 但可以用遮蔽（shadow）来覆盖前面的变量。
    let mutable = true;
}

/*
  字面量和运算符
    整数 1、浮点数 1.2、字符 'a'、字符串 "abc"、布尔值 true 和单元类型 () 可以用数字、文字或符号之类的 “字面量”（literal）来表示。
    另外，通过加前缀 0x、0o、0b，数字可以用十六进制、八进制或二进制记法表示。
    为了改善可读性，可以在数值字面量中插入下划线，比如：1_000 等同于 1000，0.000_001 等同于 0.000001。
    我们需要把字面量的类型告诉编译器。如前面学过的，我们使用 u32 后缀来表明字面量是一个 32 位无符号整数，i32 后缀表明字面量是一个 32 位有符号整数。
 */
fn literals_and_operators() {
    // 整数相加
    println!("1 + 2 = {}", 1u32 + 2);

    // 整数相减
    println!("1 - 2 = {}", 1i32 - 2);
    // 试一试 ^ 尝试将 `1i32` 改为 `1u32`，体会为什么类型声明这么重要

    // 短路求值的布尔逻辑
    println!("true AND false is {}", true && false);
    println!("true OR false is {}", true || false);
    println!("NOT true is {}", !true);

    // 位运算
    println!("0011 AND 0101 is {:04b}", 0b0011u32 & 0b0101);
    println!("0011 OR 0101 is {:04b}", 0b0011u32 | 0b0101);
    println!("0011 XOR 0101 is {:04b}", 0b0011u32 ^ 0b0101);
    println!("1 << 5 is {}", 1u32 << 5);
    println!("0x80 >> 2 is 0x{:x}", 0x80u32 >> 2);

    // 使用下划线改善数字的可读性！
    println!("One million is written as {}", 1_000_000u32);
}

/*
  元组
    元组是一个可以包含各种类型值的组合。元组使用括号 () 来构造（construct），
    而每个元组自身又是一个类型标记为 (T1, T2, ...) 的值，
    其中 T1、T2 是每个元素的类型。函数可以使用元组来返回多个值，
    因为元组可以拥有任意多个值。
 */
fn tuple() {
    // 元组可以充当函数的参数和返回值
    fn reverse(pair: (i32, bool)) -> (bool, i32) {
        // 可以使用 `let` 把一个元组的成员绑定到一些变量
        let (integer, boolean) = pair;

        (boolean, integer)
    }

    #[derive(Debug)]
    struct Matrix(f32, f32, f32, f32);

    // 实现 `MinMax` 的 `Display`。
    impl Display for Matrix {
        fn fmt(&self, f: &mut Formatter) -> fmt::Result {
            let Matrix(a, b, c, d) = self;
            write!(f, "({}, {})\n({}, {})", a, b, c, d)
        }
    }

    // 包含各种不同类型的元组
    let long_tuple = (1u8, 2u16, 3u32, 4u64,
                      -1i8, -2i16, -3i32, -4i64,
                      0.1f32, 0.2f64,
                      'a', true);

    // 通过元组的下标来访问具体的值
    println!("long tuple first value: {}", long_tuple.0);
    println!("long tuple second value: {}", long_tuple.1);

    // 元组也可以充当元组的元素
    let tuple_of_tuples = ((1u8, 2u16, 2u32), (4u64, -1i8), -2i16);

    // 元组可以打印
    println!("tuple of tuples: {:?}", tuple_of_tuples);

    // 但很长的元组无法打印
    // let too_long_tuple = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13);
    // println!("too long tuple: {:?}", too_long_tuple);
    // 试一试 ^ 取消上面两行的注释，阅读编译器给出的错误信息。

    let pair = (1, true);
    println!("pair is {:?}", pair);

    println!("the reversed pair is {:?}", reverse(pair));

    // 创建单元素元组需要一个额外的逗号，这是为了和被括号包含的字面量作区分。
    println!("one element tuple: {:?}", (5u32,));
    println!("just an integer: {:?}", (5u32));

    // 元组可以被解构（deconstruct），从而将值绑定给变量
    let tuple = (1, "hello", 4.5, true);
    let (a, b, c, d) = tuple;
    println!("{:?}, {:?}, {:?}, {:?}", a, b, c, d);

    let matrix = Matrix(1.1, 1.2, 2.1, 2.2);
    println!("{:?}", matrix);
    println!("Matrix:\n{}", matrix);
}

/*
 数组和切片
    数组（array）是一组拥有相同类型 T 的对象的集合，在内存中是连续存储的。数组使用中括号 [] 来创建，
    且它们的大小在编译时会被确定。数组的类型标记为 [T; length]（译注：T 为元素类型，length 表示数组大小）。

    切片（slice）类型和数组类似，但其大小在编译时是不确定的。相反，切片是一个双字对象（two-word object），
    第一个字是一个指向数据的指针，第二个字是切片的长度。这个 “字” 的宽度和 usize 相同，由处理器架构决定，
    比如在 x86-64 平台上就是 64 位。slice 可以用来借用数组的一部分。slice 的类型标记为 &[T]。
 */
fn array_and_slice() {
    // 此函数借用一个 slice
    fn analyze_slice(slice: &[i32]) {
        println!("first element of the slice: {}", slice[0]);
        println!("the slice has {} elements", slice.len());
    }

    // 定长数组（类型标记是多余的）
    let xs: [i32; 5] = [1, 2, 3, 4, 5];

    // 所有元素可以初始化成相同的值
    let ys: [i32; 500] = [0; 500];

    // 下标从 0 开始
    println!("first element of the array: {}", xs[0]);
    println!("second element of the array: {}", xs[1]);

    // `len` 返回数组的大小
    println!("array size: {}", xs.len());

    // 数组是在栈中分配的
    println!("array occupies {} bytes", mem::size_of_val(&xs));

    // 数组可以自动被借用成为 slice
    println!("borrow the whole array as a slice");
    analyze_slice(&xs);

    // slice 可以指向数组的一部分
    println!("borrow a section of the array as a slice");
    analyze_slice(&ys[1..4]);

    // 越界的下标会引发致命错误（panic）
    // println!("{}", xs[5]);
}